Oförstörande provning Täthetskontroll Kalibrering av referensnormaler för gaser

Transkript

1 SVENSK STANDARD SS-EN Fastställd Utgåva 1 Oförstörande provning Täthetskontroll Kalibrering av referensnormaler för gaser Non-destructive testing Leak testing Calibration of reference leaks for gases ICS Språk: svenska Publicerad: augusti 2003 Copyright SIS. Reproduction in any form without permission is prohibited.

2 Europastandarden gäller som svensk standard. Europastandarden fastställdes som SS-EN och har utgivits i engelsk språkversion. Detta dokument återger i svensk språkversion. De båda språkversionerna gäller parallellt. The European Standard has the status of a Swedish Standard. The European Standard was approved and published as SS-EN in English. This document contains a Swedish language version of. The two versions are valid in parallel. Dokumentet består av 19 sidor. Upplysningar om sakinnehållet i standarden lämnas av SIS, Swedish Standards Institute, tel Standarder kan beställas hos SIS Förlag AB som även lämnar allmänna upplysningar om svensk och utländsk standard. Postadress: SIS Förlag AB, STOCKHOLM Telefon: Telefax: E-post: sis.sales@sis.se. Internet:

3 EUROPASTANDARD EUROPEAN STANDARD NORME EUROPÉENNE EUROPÄISCHE NORM Provläsningsexemplar / Preview EN November 2001 ICS Svensk version Oförstörande provning Täthetskontroll Kalibrering av referensnormaler för gaser Essais non destructifs Contrôle d étanchéité Etalonnage des fuites de référence des gaz Non-destructive testing Leak testing Calibration of reference leaks for gases Zerstörungsfreie Prüfung Dichtheitsprüfung Kalibrieren von Referenzlecks für Gase Denna standard är den officiella svenska versionen av. För översättningen svarar SIS. Denna europastandard antogs av CEN den 10 oktober CEN-medlemmarna är förpliktade att följa fordringarna i CEN/CENELECs interna bestämmelser som anger på vilka villkor denna europastandard i oförändrat skick skall ges status som nationell standard. Aktuella förteckningar och bibliografiska referenser rörande sådana nationella standarder kan på begäran erhållas från CEN/CMC eller från någon av CENs medlemmar. Denna europastandard finns i tre officiella versioner (engelsk, fransk och tysk). En version på något annat språk, översatt under ansvar av en CEN-medlem till sitt eget språk och anmäld till CENs centralsekretariat, har samma status som de officiella versionerna. CENs medlemmar är de nationella standardiseringsorganen i Belgien, Danmark, Finland, Frankrike, Grekland, Irland, Island, Italien, Luxemburg, Nederländerna, Norge, Portugal, Schweiz, Spanien, Storbritannien, Sverige, Tjeckien, Tyskland och Österrike. CEN European Committee for Standardization Comité Européen de Normalisation Europäisches Komitee für Normung Management Centre: rue de Stassart 36, B-1050 BRUSSELS 2001 CEN All rights of exploitation in any form and by any means reserved worldwide for CEN national Members Ref. Nr. Sv

4 Sida 2 Innehåll Förord Omfattning Normativa hänvisningar Termer och definitioner Klassifisering av läckor Permeabilitetsläckor Ledningsläckor Apparat Masspektrometer Läcksökare (MSLD), för metoder A och B (se punkt 6) Utrustning för mätning med kapillärrör till metod C (se punkt 7) Kalibrering genom jämförelse (metoder A och B) Iordningsställande av läckor och apparat Mätning Kalibrering genom mätning av direkt flöde (metod C) Iordningsställande av läckor och apparat Mätning Resultat Utvärdering för metod A och B (jämförelse) Utvärdering för metod C (mätning av direkt flöde) Provningsrapport Märkning av referensläckor Hantering av referensläckor Permeabilitetsläckor(normalt med behållare ansluten till läckan) Ledningsläckor (normalt utan behållare) Bilaga A (informativ) Beräkning av minskande läckagehastighet på grund av spårgas förbrukning i behållaren Litteraturförteckning Sida

5 Sida 3 Förord Denna europastandard har utarbetats av Technical Committee CEN/TC 138 Non-destructive testing, vars sekretariatet hålls av AFNOR. Denna europastandard skall ges status av nationell standard, antingen genom publicering av en identisk text eller genom ikraftsättning senast maj 2002, och motstridande nationella standarder skall upphävas senast maj Denna europastandard har utarbetats under ett mandat som CEN fått av Europeiska kommissionen och EFTA. Denna europastandard är tänkt att vara en stödjande standard till de applikations- och produktstandarder vilka stödjer ett grundläggande säkerhetskrav av ett direktiv av den nya metoden och vilken refererar till denna standarden. Enligt CEN/CENELECs interna bestämmelser skall följande länder fastställa denna europastandard: Belgien, Danmark, Finland, Frankrike, Grekland, Irland, Island, Italien, Luxemburg, Nederländerna, Norge, Portugal, Schweiz, Spanien, Storbritannien, Sverige, Tjeckien, Tyskland och Österrike.

6 Sida 4 1 Omfattning Denna europastandard definierar kalibreringen av de läckor som används för att dagligen ställa in läcksökare för bestämning av läckagehastigheten. Den rekommenderade kalibreringsmetoden i det här fallet är en jämförelse med en standardläcka. På det sättet blir läckorna som används rutinmässigt spårbara till en primär standard (-läcka) vilket krävs i ISO 9000 serien med standarder. Tillvägagångssättet med jämförelse är företrädesvis användbart för helium läckor på grund av att den provningsgasen kan mätas selektivt av en masspektrometerläcksökare (MSLD) (definitionen av MLSD finns i SS-EN ). Kalibrering genom jämförelse (se metod A och B nedan) med kända standardläckor är med lätthet möjligt för läckor med gasbehållare och läckagehastigheter mindre än 10-7 Pa m 3 /s. Från 10-7 Pa m 3 /s till 10-4 Pa m 3 /s finns det inga tillräckligt pålitliga läckor att använda som överföringsstandard. Läckor i det här området kan bara kalibreras genom att mäta flödet i ett kalibrerat kapillärrör (se metod C nedan). Läckageflöden större än 10-4 Pa m 3 /s kan mätas med flödesmätare som är kalibrerade mot nationella referensmätare. 2 Normativa hänvisningar Denna europastandard inkorporerar genom daterade eller odaterade hänvisningar bestämmelser från andra nedan förtecknade publikationer. Dessa normativa hänvisningar anges på de platser i texten där bestämmelserna skall tillämpas. För daterade hänvisningar gäller senare publicerade tillägg, ändringar eller reviderade utgåvor vid användning av denna europastandard endast när de har inkorporerats i denna genom tilllägg, ändring eller reviderad utgåva. För odaterade hänvisningar gäller senaste utgåvan (inklusive tillägg). SS-EN SS-EN Non-destructive testing Terminology Part 8: Terms used in leak tightness testing Non-destructive testing Leak test Guide to the selection of instrumentation for the measurement of gas leakage 3 Termer och definitioner För ändamålet med denna europastandard gäller termer och definitioner i SS-EN och följande. 3.1 okänd läcka en läcka som har en stabil och repeterbar läckagehastighet i en känd storleksordning vilken kan bestämmas genom kalibrering. 3.2 kalibrering av en referensläcka en serie operationer vilka fastställer, under givna förutsättningar, förhållandet mellan läckagehastighetsvärdena representerade av en okänd läcka och de motsvarande kända läckagehastighets värdena genom den generella definitionen i: "Internationella ordlistan för grundläggande och generella termer i meteorologi. NOT 1 Vid kalibrering genom jämförelse representeras de kända läckagehastighetsvärdena av en standardläcka. NOT 2 Normalt ges resultatet av kalibreringen i form av läckagehastigheten för referensläckan. För korrekt användning av de olika definitionerna av läckagehastighet bör följande noga övervägas: Vid läcksökning anges normalt läckagehastigheter i enheterna pv-genomströmning (Pa m 3 /s, mbar l/s). Dessa är bara ett exakt mått på läckageflöde om temperaturen är känd och hålls komstant. Flödesenheter så som massflöde (g/y) eller molflöde (mol/s) används ibland för att komma förbi detta problem.

7 Sida 5 4 Klassifisering av läckor 4.1 Permeabilitetsläckor Denna typ av läcka görs normalt med spårgasbehållare. Den har den bästa långtidsstabiliteten men har en avsevärd temperaturkoefficient (omkring 3,5 %/K). Representativa läckagehastigheter ligger i området från Pa m 3 /s till 10-4 Pa m 3 /s. 4.2 Ledningsläckor Kapillärläckor Denna typ av läckor finns med och utan spårgasbehållare. De har en låg temperaturkoefficient (omkring 0,3 %/K) men täpps lätt till om de inte hanteras med försiktighet. Representativa läckagehastigheter är större än 10-7 Pa m 3 /s Hålläckor (öppnings) Dessa läckor används sällan i praktiken på grund av att de är svåra att tillverka och har ännu än större benägenhet att täppas till än kapillärläckor Läckor av komprimerat pulver Denna typ av läckor använder ett metallpulver som är komprimerat in i ett rör. De erbjuds normalt utan spårgasbehållare. De används till rutinkontroll av läcksökares känslighet men är inte tillräckligt stabila för att användas som kalibreringsläckor. 5 Apparat 5.1 Masspektrometer Läcksökare (MSLD), för metoder A och B (se punkt 6) För att kalibrera en läcka genom jämförelse med en känd standardläcka i enlighet med metod A och B beskrivna i punkt 6, en masspektrometer läcksökare är nödvändig som överförings anordning. En sådan läcksökare skall uppfylla de lägsta kraven för mätning av läckagehastighet stipulerade i SS-EN Provningsanslutningen till läcksökaren skall utrustas med ett inloppssystem med ett antal ventiler (helst helt i metall) för att koppla standardläckan och den okända läckan till detekteringssystemet och kunna stänga av dem individuellt. Inloppssystemets läckagetäthet skall kontrolleras till en lämplig nivå innan kalibreringen påbörjas så att spårgas i omgivningen (t.ex. den omgivande atmosfärens helium) inte påverkar mätningen. 5.2 Utrustning för mätning med kapillärrör till metod C (se punkt 7) För att kalibrera en läcka genom mätning av kapillärtflöde i enlighet med metod C, se punkt 7, krävs ett kalibrerat kapillärrör i glas (helst med en urluftningsventil i ena änden, se Figur1). En indikeringsvätska (normalt vatten med något ytaktivt ämne tillsatt eller speciella oljor) används för att skapa mätdroppen i kapillären. För att mäta tiden för mätdroppens förflyttning behövs en timer eller tidtagarur. Instrument baserade på den synkrona rörelsen av ett skikt i ett rör finns också tillgängliga, t.ex. en bubbel flödesmätare. Då ledningsläckor normalt inte har en spårgas behållare behövs separat spårgas tillförsel eller så kan kalibreringen göras med filtrerad luft.

8 Sida 6 6 Kalibrering genom jämförelse (metoder A och B) Det finns två sätt att kalibrera läckor genom jämförelse med kända standardläckor. Båda metoderna kräver att man känner till storleksordningen på läckagehastigheten som skall mätas. Metoderna skiljer sig i att den ena använder en och den andra två standardläckor, vilket ger en skillnad i olika mätosäkerhet. I följande text kommer de två metoderna att benämnas A och B: Metod A: Jämförelse med en standardläcka, normalt med en läckagehastighet i samma storleksordning som den okända läckagehastigheten. Metod B: Jämförelse med två standardläckor, normalt med läckagehastigheter på vardera sidan av den okända läckagehastigheten. Metod A är den mest lämpliga att använda på plats då bara en standardläcka används. Den är vanligtvis användbar men är mest tillförlitlig när den okända läckagehastigheten är nära standardläckans läckagehastighet. Detta på grund av att mätosäkerheten är direkt beroende av lineariteten hos den använda läcksökaren. (Se ). På grund av att lineariteten inte kan mätas oberoende så måste den uppskattas. För att hålla linearitets felen små skall läcksökarens driftkaraktäristik inte förändras under kalibrering (t.ex. skall automatisk inställning stängas av). För mer noggranna kalibreringar, där det krävs att osäkerheten är bestämd eller om en standardläcka med en läckagehastighet nära den okända läckagehastigheten inte finns tillgänglig, skall metod B användas. Genom att använda två referensläckor har man tagit hänsyn till läcksökarens olinjearitet (se ). 6.1 Iordningsställande av läckor och apparat Uppvärmning av läcksökaren Läcksökaren som används som överförings anordning skall ställas in i enlighet med tillverkarens bruksanvisning. Uppvärmnings tiden skall vara minst 2 h Temperaturanpassning Den okända läckan och standardläckan (läckorna) som skall användas vid jämförelsen skall förvaras i minst 12 h i samma rum som provningen skall utföras i för att möjliggöra temperatur jämvikt. (Ett luftkonditionerat rum är inte nödvändigt om det inte är några snabba temperaturförändringar. På grund av temperaturvariationer kan ett luftkonditioneringssystem till och med öka mätosäkerheten). Läckorna skall vara ur pumpade under temperaturanpassningen. För att förhindra några temperaturförändringar vid mätningen bör efter temperaturanpassningen temperaturisolerande huvor (av plastskum eller liknande material) sättas på läckorna efter temperaturanpassningen Anslutning till läcksökaren Standard och okända läckor ansluts till inloppssystemet på MSLD n efter temperaturanpassningen och evakueras med läckornas ventiler (om det finns några) öppna i minst 30 minuter för att avlägsna all spårgas som kan ha ackumulerats i packningar eller ventiler. Vid kalibrering av mer än en läcka är ett separat pumpnings system och en omgång ventiler användbara för se till att alla läckor evakueras tills de skall mätas. 6.2 Mätning Inställningar Läcksökaren är inställd så att den största av de använda läckorna ungefär ger en maximal indikation. Det är viktigt att se till att den effektiva pumphastigheten inte förändras under mätningen. Om det är möjligt, antingen med läcksökaren eller med en hjälpanordning, kan medelvärdet över en lång tid användas för att minska den statistiska mätosäkerheten. Vidare kan ett registrerande instrument som registrerar data under en tid användas för detta ändamål. Alla dessa mätinstrument bör användas på ett sådant sätt att de för den största läckan i det närmaste ger ett maximalt utslag.